Plant growth regulator and its interactions with environment and genotype affect maize optimal plant density and yield

Increasing planting density is important to raise maize yield, however, high density often leads to an increase risk of lodging due to dense canopy and weak stem. Maize yield and optimal plant density are increased by applying plant growth regulator compound of ethephon and DA-6, however, we do not know if this compound would interact with location and genotype. In this study, a novel plant growth regulator, as the synthesis of N, N- diethyl − 2 − hexanoyl oxygen radicals − ethyl amine (2-ethyl chloride) phosphonic acid salt (DHEAP), combining the effects of ethephon and DA-6 in one chemical, was developed and tested at three locations, five plant densities (6.75, 8.25, 9.75, 11.25 and 12.75 plants m⁻²) and three cultivars in 2014–2015. This study aimed to quantify the interactions between environment, genotype and management (Appling DHEAP and plant density) on lodging-related optimal plant density and yield. DHEAP significantly increased grain yield by 10.7% due to the increases of kernel weight by 3.2% and kernel number per ear by 4.4%. On average across genotypes and environments, applying DHEAP increased optimum plant density by 6%. The optimal plant density interacted with cultivar, DHEAP and environment. Applying DHEAP reduced lodging percentage by lowering ear height. The yield-lodging relationship was affected by genotype and location. We concluded that maize yield could be enhanced by optimizing plant density, applying DHEAP and cultivar selection, but climatic and environmental differences of locations should be considered.     

甘蓝型油菜主茎理化特性与倒伏的关系及抗倒性评价

以抗倒性不同的8个甘蓝型油菜品种为供试材料,分析了主茎的理化特性、株高、单株产量和倒伏情况,结果表明:中双9号的抗倒性最强,其主茎蛋白质含量最高,其他理化指标在品种间无明显区别;主茎钾含量与蛋白质、电阻率呈显著负相关;但蛋白质与含水量、粗纤维与抗折力、钙含量与单株产量、株高与粗纤维、株高与倒伏指数、倒伏指数与倒伏系数等均呈显著正相关;单株产量与倒伏指数呈极显著正相关。利用倒伏系数(单株产量/株高×抗折强度)评价油菜倒伏性是可行的。     

化控剂对冬小麦茎秆抗倒性能、植株整齐度及产量的影响

2008/2009、2009/2010年度两个冬小麦生长季分别在田间设置3个化控处理试验,于冬小麦起身期（3月1日前后）进行喷雾处理,处理1喷多效唑（PP333,15%粉剂）、处理2喷矮壮素（CCC,50%水剂）,用量分别为600g·hm-2和1000mL·hm-2,处理3将多效唑和矮壮素浓度减半并复配后进行喷施（P+C）,以喷清水为对照（CK）,于乳熟期对不同处理小麦的株高、重心高度、基部第二节间长度、直径、厚度、充实度和机械强度及小麦基部第二节间的木质素含量、纤维素含量、含氮量和碳氮比（C/N）进行观测,于成熟期调查各小区实际倒伏面积,计算抗倒指数和倒伏率,通过考种分析小麦产量和植株整齐度的关系。结果表明：在控制株高、基部第2节间长度和重心高度以及增加基部第2节间直径、厚度、充实度和机械强度方面,P+C处理最优,其次为PP333和CCC处理。在反映基部第2节间抗倒性能的生化指标如纤维素含量、木质素含量、C/N和含氮量指标方面,也以P+C最优,PP333次之,CCC较差。在抗倒伏方面,P+C处理的抗倒指数最高,田间未出现倒伏现象,其次为PP333处理,田间亦未出现倒伏,CCC抗倒指数最低,2008/2009和2009/2010年度两个小麦生长季田间倒伏率分别达到11.3%和6.7%。在大田长势均匀度方面,P+C处理的作用最强,显著高于CK,其次为PP333,CCC略差。在产量方面看,也表现出同样的规律,而且各处理小麦株高、穗长、每穗小穗数、穗重整齐度与产量间均呈极显著正相关关系。说明多效唑与矮壮素配合施用处理可显著提高大田小麦的长势均匀度并进而提高产量。     

春播谷子成熟期抗倒伏性研究

试验以长谷4号、长生13和晋谷21为材料,在成熟期（乳熟期、蜡熟期和完熟期）测定7个性状指标,分析其与倒伏性的关系。结果表明,3个品种的倒伏指数均以黄熟期最大,乳熟期最小;从基部第2节间~第6节间,倒伏指数依次增加,抗倒伏性依次降低。相关性分析表明,基部第2节间倒伏指数与重心高度和单株穗鲜重呈显著正相关,与株高、单株鲜重和基部第2节间长度呈正相关,与基部第2节间直径和基部第2节间机械强度呈负相关,但都未达到显著水平。通径分析结果表明,各性状对倒伏指数的直接影响从大到小排序为：基部第2节间机械强度、单株鲜重、重心高度、株高、基部第2节间直径、基部第2节间长度和单株穗鲜重。由研究结果可见,基部第2节间机械强度和重心高度可作为评价谷子成熟期抗倒伏性的通用指标,对选育抗倒伏谷子新品种具有重要指导意义。     

氮肥运筹对湘南双季杂交稻产量与抗倒伏特性的影响

为探究不同氮肥运筹方式对湘南双季杂交稻产量与抗倒伏能力的影响,以早稻品种陆两优996和株两优819,晚稻品种H优518和盛泰优018为材料,于2019-2020年在湖南省衡阳县开展大田试验,比较研究3个基蘖肥、穗肥、粒肥比例（N1：7:2:1,N2：6:3:1,N3：5:4:1）对双季稻产量和抗倒伏性状的影响。结果表明,氮肥运筹方式对双季稻产量有显著影响,N2处理对产量构成因素协调效果最好,产量最高;各品种在基蘖肥比例为50%~60%的条件下,抗折力较大,倒伏指数较小,但个别品种表现出年际间差异;与N1处理相比,N2和N3处理株高较矮、重心较低、茎壁较厚、节间较短且节间充实度较高,N2和N3处理间差异不显著。相关分析表明,提高抗倒伏能力的关键在于降低株高、重心高度和单茎鲜重,提高倒4节间茎秆粗度和充实度。综合考虑各品种倒伏指数和产量性状,基蘖肥、穗肥、粒肥比例为6:3:1的处理能够较好地协调水稻的产量性状与抗倒伏能力,达到高产和抗倒的目的。     

弱光胁迫对不同耐密型玉米茎秆抗倒伏能力及产量的影响

在大田条件下,研究耐密型玉米品种中单909和非耐密型玉米品种丹玉405穗期不同遮荫条件下(S0,自然光照;S1,遮荫44%;S2,遮荫66%)玉米茎秆抗倒伏能力与产量的关系。结果表明,穗期遮荫后,两种类型玉米品种株高和穗位高升高;茎基部茎节单位长度、干重、穿刺强度、压碎强度、折断力度、产量和穗粒数均随遮荫程度的增加而减小,且非耐密型玉米品种下降幅度大于耐密型玉米品种。随弱光胁迫程度的增加,非耐密型玉米品种倒伏率明显高于耐密型玉米品种,非耐密型玉米品种较耐密型玉米品种对弱光反应敏感,千粒重和结实率下降是导致非耐密型玉米品种产量大幅降低的重要原因。     

灌水次数和施钾量对冬小麦茎秆形态特征和抗倒性的影响

为进一步明确兼顾节水高产抗倒的最佳灌水与施钾量组合,以冬小麦品种藁优2018为材料,通过二因素随机区组试验,研究了3种灌水次数(不灌溉、灌拔节水、灌拔节水和扬花水)和4个施钾量(施K_2O0、75、150和225kg·hm~(-2))对冬小麦茎秆形态特征和抗倒性的影响。结果表明,随灌水次数和施钾量的增加,小麦株高和重心高度显著增高,茎秆基部2个节间的单位长度干重、直径、机械强度和抗倒指数显著增加。而茎秆壁仅随施钾量的增加而显著增厚。小麦产量和3个产量构成因素也随灌水次数和施钾量的增加而增加,但4个施钾量之间的千粒重差异不显著,K225与K150之间的穗数、穗粒数和籽粒产量差异不显著。茎秆抗倒指数与茎秆基部第1、2节间的单位长度干重、直径呈极显著正相关,与株高、重心高度也呈极显著正相关。综合各项指标,春季在拔节期和扬花期灌2次水,施K_2O 150kg·hm~(-2)有利于实现小麦高产和钾肥高效,且茎秆抗倒性能较好。     

施氮量对滴灌冬小麦茎部特征及其抗倒伏性的影响

为了研究施氮量对滴灌冬小麦茎部形态特征及其抗倒伏能力的影响,在2014-2015年冬小麦生长季,以新冬18号为试验材料,在大田滴灌条件下研究了300(N_1)、360(N_2)、420(N_3)和480(N_4)kg·hm~(-2)四个不同氮肥水平对冬小麦茎部形态特征、力学特征及抗倒伏性能的影响。结果表明,随着施氮量的增加,滴灌冬小麦的株高逐渐增高,重心高度升高,平均节间长度增长,单株鲜重增加,而基部节间直径减小,茎秆基部的机械强度及抗倒伏指数降低;随着生育进程的推进,冬小麦茎秆基部的机械强度及抗倒伏指数均呈降低的趋势。茎秆的机械强度和抗倒伏指数与株高、重心高度、单茎鲜重显著负相关,与基部节间直径呈显著正相关。N_2处理小麦倒伏率较低,产量最高,为6 315.76kg·hm~(-2),分别较N_1、N_3、N_4处理产量高4.72%、6.69%和13.59%。在本试验条件下,适当控制施氮量可以降低滴灌小麦倒伏率,增加产量。     

基于深度相机的玉米株型参数提取方法研究

提出了一种基于骨架提取的改进算法,可实现在大田环境下,使用PMD深度相机快速、无损测量玉米株型参数。首先利用深度图像RGB伪彩色和深度距离信息,提取深度图像的骨架,排除复杂背景干扰,得到单株玉米的二值骨架图像;然后利用基于角点检测的改进归类算法提取骨架图像特征点;最后建立骨架图像中特征点与深度图像的对应关系,利用空间几何数学方法,结合特征点计算出玉米的3种株型参数,即株高、茎粗、叶倾角。农田实验对比分析表明,所提方法的株高测量结果与人工测量结果的相关系数 r 为0.986,最大相对误差小于2 cm,农田作物育种抗逆性分析还表明玉米株型参数与抗倒伏性具有显著相关性。     

中9优系列组合制种防倒伏技术措施

本文分析了中9优系列组合制种倒伏的原因,提出了培育多蘖壮秧;合理密植,减少病虫害的发生;及时露晒田,控制无效分蘖,后期严格控制氮肥的用量;适时施用硅钙肥,改善株型结构;严密注意病虫害发生动态,做好防病防虫关;适时适量喷施九二O;适时抢晴收割等防止倒伏措施。